水利工程施工中帷幕灌浆技术的运用探析论文_1王开民 2张清华

水利工程施工中帷幕灌浆技术的运用探析论文_1王开民 2张清华

1中电投蒙东能源集团有限责任公司 2扎哈淖尔工业供水分公司

在水利水电工程施工过程当中帷幕灌浆技术所发挥的作用是我们不能忽视的。安全性能较为良好是帷幕灌浆技术的明显优势与特征,尤其是在技术成本方面,帷幕灌浆技术所占据的优势也相当明显,这是该项技术在水利水电工程施工中得到大面积应用的主要原因。对总体情况进行分析后我们可以发现,为在真正意义上实现对水利水电工程中存在问题的彻底解决,我们必须针对水利水电工程中帷幕灌浆技术进行进一步的强化与分析,进而促使该项技术的价值与作用得到最大限度的发挥。

一、施工方法简介

1.施工顺序

施工顺序为:测量→布孔→设备安装→造孔→冲洗→压水试验→灌浆→封孔。

2.施工方法与方法

(1)施工测量步骤

但实际施工之前我们必须进行严格的测量工作,并且保证测量精度,其中我们会将监理部门所提供的测量基准点,基准线以及一系列的资料与数据作为主要依据。在这一过程中,我们也需要与监理工程师合作,实现对基准点的不断测量与校对。同时也可通过不断复核资料以及数据的方式实现对准确性的保障。在实测帷幕灌浆孔轴线的过程中,需要综合考虑测量资料。

(2)灌浆孔布置

按设计要求在防渗墙轴线上布置灌浆孔,分Ⅲ序,孔距2m,孔位轴向偏差不得超过10cm,孔深为防渗墙砼底部20~30m不等,均超过设计帷幕灌浆底线。

(3)造孔

灌浆深孔、取芯孔和检查孔选用XY-Ⅱ型地质岩芯钻机,硬质合金或金刚石钻头钻进,水做冲洗介质,每回次取岩芯,仔细量测钻杆、钻具、机上余尺长度,卡准每灌浆段长度。

(4)灌浆方法

帷幕灌浆工程按分序加密的原则进行,分Ⅲ序,先进行Ⅰ序孔,Ⅱ序孔次之,最后进行Ⅲ序孔施工。灌浆采用自上而下循环式分段灌浆法,灌浆段自上而下分段:第一段(接触段)2m,以下每段长均为5m,段长可适当的进行调整。

3.孔口封闭器在帷幕灌浆中的应用

(1)工作原理与特征

利用橡胶圈的弹性以及韧性对压盖压力作用进行抱紧就是改进型孔口封闭器,这也是灌浆管的一种。封闭孔内浆液会逐步行成一种循环的状态,并且利用钻机的作用实现不断的升降,实现对漏浆现象的有效避免。

在这一过程中,我们需要对孔口封闭器的中心进行使用,同时也要保障其转动的灵活性,进而促使灌浆管对流动的浆液进行均匀的搅拌,浆液流态会在这一过程中发生不同程度的改变,进而促使浆液凝结速度得到有效缓解,最终实现克服固管的目标。

在降低浆液的内聚力方面,升降灌浆管所起到的作用相当明显,同时也可实现对孔壁以及灌浆管闭上水泥浆的有效刮涮。在此种基础上进行搅拌可以有效分解泥浆,进一步实现与新浆的共同循环。施工较为简单是改进型孔口封闭器安装使用的明显优势与特征,所以现阶段我们已经对其进行大面积的推广。

(2)孔口封闭灌浆工艺

①孔口封闭灌浆技术的应用需要结合不同地区的地质情况,对工艺进行优化和完善。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆每个工程的要求不同,所以在实际施工的过程中操作方法也存在的较大的差异,为了保证施工质量,不用对施工工艺进行统一规定;

②帷幕灌浆主要应用的是孔口封闭灌浆法来进行施工作业,浆液的应用质量和变换情况与以往应用的压力灌浆法较为相似。在实际灌浆的过程中,如果长时间灌注浓度较高的浆液,很容易造成灌浆管的堵塞,为了避免这种情况的出现,一定要做好开灌浆泵的检查工作,使其可以正常应用,将灌浆管中的浆液顺利排出,确保孔内浆液可以流动。还需要在注浆的过程中经常活动注浆管,在进行浓度较高的浆液灌注时,要经常转动灌浆管,避免被水泥凝住。

二、施工中故障产生原因及处理措施

1.产生原因

(1)地质条件不良

①钻孔过程中,如果地质较为松散,而且覆盖层比较厚,那么钻孔的方向就会受到影响。主要导致这种情况的原因就是覆盖层土壤的活动性比较强,钻孔时无法对钻孔设备进行有效控制,这就无法保证钻孔的方向;

②如果钻进硬度不同的岩石中,钻头接触面的作用力存在着差别,那么钻进的速度就会受到一定的影响,如果钻孔的速度发生改变,那么钻孔的方向也会发生改变。

(2)技术条件不适宜

①在钻孔工作的初期阶段,如果没有确定好钻机的位置,导致钻孔中心与钻机立轴不相符,这就容易在钻孔的过程中出现偏斜的情况;如果使用的立轴钻杆质量和尺寸无法得到保证,那么在实际施工的过程中就容易出现摆动的情况,整体的稳定性比较差;帷幕深孔在打孔时需要安装孔口管,如果孔口管的位置不正确,则会导致钻孔方向出现偏差;

②岩心管的施工中的重要材料,如果岩心管的位置无法得到保障,出现弯曲或者尺寸不合理的情况,就会影响钻具的使用质量和效果,钻进的方向也随之受到影响。如果岩心管过短,那么钻孔的过程中,孔的位置就会发生偏斜。

2.孔斜的处理措施

(1)扩孔纠偏法

此种方法适合于浅孔阶段中钻孔已偏斜严重的情况。采取加长粗径钻具,并使用比原钻具直径至少大一级的钻具,从孔口或从孔口管底部位置扩下去。可以扩大处理符合要求的钻孔,矫正钻孔的方向,防止在继续钻进中该孔偏斜严重发展的情况出现。

(2)短钻具法

主要通过用轻压力慢转速的操作方法,钻具会因自重垂向钻进。使用的岩心管长度一般可为1~1.5m,钻进3~5m后进行钻孔测斜。如果孔斜度已减少,则可使用正常钻具钻进;如果没有矫正过来,则可加长粗径钻具,从开始矫正位置扫孔后,即或按原孔斜度钻进。

(3)换径法换径法

主要是用比原正常钻进用的粗径钻具小一级或二级直径且长度短于1.5m的粗径钻具钻进。因为短细的粗径钻具可在较大的孔径内成接近于垂直状态。在进行矫正前,先把孔内岩心取净。钻进时要轻压慢速控制给进。

钻进3~5m后进行测斜。如果孔斜没有减少,可用原正常钻具扩下去,待条件成熟后再进行矫正。如果新孔孔斜度有所减少,可换用带有导向装置的钻具进行扩孔,扩完后换用正常钻具钻进。在容许的情况下,也可用换径的钻具加长后钻进,直至终孔。

参考文献:

[1]杨慧芬.对如何做好水利工程中帷幕灌浆施工技术的见解研究[J].低碳世界,2014(7):68-69.

[2]杨自飞.水利工程施工中帷幕灌浆施工技术的应用要点[J].科技传播,2014(16).

论文作者:1王开民 2张清华

论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第4期

论文发表时间:2019/4/22

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